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如图13-7-10所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面.现将电荷量为10-8 C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10-6 J,将另一电荷量为10-8 C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功3×10-6 J.

图13-7-10

(1)求电场线方向,UAB、UAC、UBC各为多大?

(2)AB边长为2cm,求电场强度.

解析:本题要求利用匀强电场中电场力做功、电势差与电场强度的关系进行求解,特别是要求根据电势差的情况判断场强的方向.

    (1)正点电荷从A点移到B点时,电场力做正功,故A点电势高于B点,可求得:

    UAB=V=300 V.

    负点电荷从A点移到C点,同理可判断A点电势高于C点,可求得:UAC==300 V

    因此B、C两点电势相等,UBC=0.由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线,因此,BC为一等势线,故电场线方向垂直BC.设D为直线BC的中点,则场强方向为由A指向D.

    (2)直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度,故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得:E=V/m=104 V/m.

答案:(1)UAB=300 V       UAC=300 V       UBC=0(2)E=104 V/m

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13-7-10

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B.只有圆心两侧2R/3范围内的光线能通过玻璃砖

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图13-7-10

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